सिलिकॉन और जर्मेनियम के बीच अंतर

2024 लेखक: Alex Aldridge | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 13:39

सिलिकॉन और जर्मेनियम के बीच मुख्य अंतर यह है कि जर्मेनियम में d इलेक्ट्रॉन होते हैं, लेकिन सिलिकॉन में कोई d इलेक्ट्रॉन नहीं होता है।

सिलिकॉन और जर्मेनियम, दोनों आवर्त सारणी के एक ही समूह (समूह 14) में हैं। इसलिए, उनके पास बाहरी ऊर्जा स्तर में चार इलेक्ट्रॉन होते हैं। इसके अलावा, वे दो ऑक्सीकरण राज्यों, +2 और +4 में होते हैं। सिलिकॉन और जर्मेनियम समान भौतिक और रासायनिक विशेषताओं को साझा करते हैं क्योंकि दोनों मेटलॉयड हैं। हालाँकि, सिलिकॉन और जर्मेनियम में भी काफी अंतर है।

सिलिकॉन क्या है?

सिलिकॉन एक रासायनिक तत्व है जिसका परमाणु क्रमांक 14 है, और यह आवर्त सारणी के समूह 14 में कार्बन के ठीक नीचे है।हम इसे प्रतीक Si से निरूपित कर सकते हैं। इसका इलेक्ट्रॉन विन्यास 1s² 2s² 2p⁶ 3s^{2 है3p}2 ^{सिलिकॉन चार इलेक्ट्रॉनों को हटा सकता है और एक +4 आवेशित धनायन बना सकता है, या यह इन इलेक्ट्रॉनों को चार सहसंयोजक बंधन बनाने के लिए साझा कर सकता है।}

इसके अलावा, हम सिलिकॉन को एक धातु के रूप में चिह्नित कर सकते हैं क्योंकि इसमें धातु और अधातु दोनों गुण होते हैं। यह एक कठोर और अक्रिय उपधातु ठोस है। इस रासायनिक तत्व का गलनांक 1414 ^oC है, और क्वथनांक 3265 ^{oC है। क्रिस्टल के रूप में सिलिकॉन बहुत भंगुर होता है। यह प्रकृति में बहुत कम ही शुद्ध सिलिकॉन के रूप में मौजूद होता है। मुख्य रूप से यह ऑक्साइड या सिलिकेट के रूप में होता है।}

चूंकि सिलिकॉन बाहरी ऑक्साइड परत से सुरक्षित है, इसलिए यह रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए कम संवेदनशील है। साथ ही, इस तत्व को इसके ऑक्सीकरण के लिए उच्च तापमान की आवश्यकता होती है। इसके विपरीत, सिलिकॉन कमरे के तापमान पर फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है। इसके अलावा, सिलिकॉन एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, लेकिन केंद्रित क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है।

चित्रा 01: सिलिकॉन की उपस्थिति

सिलिकॉन के बहुत सारे औद्योगिक उपयोग हैं। सिलिकॉन एक अर्धचालक है, इसलिए कंप्यूटर और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग किया जाता है। सिरेमिक, कांच और सीमेंट उद्योगों में सिलिका या सिलिकेट जैसे सिलिकॉन यौगिकों के कई उपयोग हैं।

जर्मेनियम क्या है?

वैज्ञानिक क्लेमेंस विंकलर ने 1886 में जर्मेनियम की खोज की थी। इस तत्व को हम प्रतीक जीई द्वारा निरूपित कर सकते हैं, और इसकी परमाणु संख्या 32 है। यह आवर्त सारणी में सी के नीचे है। इसका इलेक्ट्रॉन विन्यास 1s² 2s² 2p⁶ 3s^{2 है 3पी}6 ^4एस2 ^3डी10 ^4पी2 ^{Ge एक मेटलॉइड है जिसकी क्रिस्टल संरचना हीरे के समान होती है। यह कठोर, भंगुर होता है और इसका रंग ग्रे-सफेद होता है।Ge का गलनांक लगभग 937} o^{C है, और क्वथनांक 2830} o^{C. है।}

हम भूपर्पटी में प्राकृतिक रूप से जर्मेनियम पा सकते हैं। यह ब्रिआर्टाइट, जर्मेनाइट और अर्गीरोडाइट जैसे खनिजों में मौजूद है। इसके अलावा, इसमें पांच प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिक भी हैं। हालाँकि, Ge सबसे आम समस्थानिक है, जिसमें 36% बहुतायत है।

चित्र 02: जर्मेनियम की उपस्थिति

इसके अलावा, यह तत्व रासायनिक और शारीरिक रूप से सिलिकॉन के समान है। जर्मेनियम हवा और पानी में स्थिर है। साथ ही, यह तनु अम्लों और क्षार विलयनों के साथ अभिक्रिया नहीं करता है। सिलिकॉन की तरह, हम जर्मेनियम का उपयोग ट्रांजिस्टर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में अर्धचालक सामग्री के रूप में भी करते हैं। इसके अलावा, जर्मेनियम में आमतौर पर +4 और +2 दोनों ऑक्सीकरण अवस्थाएँ होती हैं, लेकिन आमतौर पर +4 अवस्था में होती हैं।जब हम इस तत्व को हवा के संपर्क में लाते हैं, तो यह धीरे-धीरे डाइऑक्साइड के रूप में परिवर्तित हो जाता है, GeO₂

सिलिकॉन और जर्मेनियम में क्या अंतर है?

सिलिकॉन परमाणु क्रमांक 14 और रासायनिक चिन्ह Si वाला एक रासायनिक तत्व है जबकि जर्मेनियम परमाणु क्रमांक 32 वाला एक रासायनिक तत्व है और रासायनिक प्रतीक Ge है। सिलिकॉन और जर्मेनियम के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि जर्मेनियम में d इलेक्ट्रॉन होते हैं, लेकिन सिलिकॉन में कोई d इलेक्ट्रॉन नहीं होता है। इसके अलावा, सिलिकॉन का इलेक्ट्रॉन विन्यास 1s² 2s² 2p⁶ 3s ^{है 2} 3p² और जर्मेनियम का इलेक्ट्रॉन विन्यास 1s² 2s² 2p है ⁶ 3एस² 3पी⁶ 4एस² 3डी 10 ^4p2 ^{इसलिए, सिलिकॉन और जर्मेनियम के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर के रूप में, हम इन विन्यासों को कह सकते हैं।}

इसके अलावा, जर्मेनियम परमाणु का दायरा सिलिकॉन से बड़ा होता है। इसके अलावा, सिलिकॉन और जर्मेनियम के बीच एक और उल्लेखनीय अंतर यह है कि, कुछ तापमानों में, जर्मेनियम में सिलिकॉन की तुलना में अधिक मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं। इस प्रकार, जर्मेनियम की चालकता अधिक होती है।

सारांश – सिलिकॉन बनाम जर्मेनियम

सिलिकॉन और जर्मेनियम दोनों अर्धचालक के रूप में उपयोगी हैं। हालांकि, सिलिकॉन और जर्मेनियम के बीच अंतर हैं। सिलिकॉन और जर्मेनियम के बीच मुख्य अंतर यह है कि जर्मेनियम में d इलेक्ट्रॉन होते हैं, लेकिन सिलिकॉन में कोई d इलेक्ट्रॉन नहीं होता है।